福建国光电子科技股份有限公司生产的PA-Cap系列聚合物固体片式铝电解电容器是与国内著名高校合作,自主研发的国际最新一代铝电解电容器。产品通过国家主管部门鉴定,技术指标达到国际先进水平,填补了国内空白。公司制定的Q/GGDZ 001-2005《聚合物固体片式铝电解电容器》标准已通过政府主管部门评审备案,正式实施。Q/GGDZ 001-2005《聚合物固体片式铝电解电容器》标准是根据国际标准IEC384-18《电子设备用固定电容器第18部分:分规范固体和非固体电解质片式铝电解固定电容器》制订,其上层标准为GB/T 2693-2001《电子设备用固定电容器第1部分:总规范》。
PA-Cap系列聚合物固体片式铝电解电容器具有超越现有液体片式铝电解电容器和固体片式钽电解电容器的卓越电性能、优异的温度稳定性和近似理想电容器的阻抗频率特性,广泛应用于笔记本电脑、平板显示器、移动DVD、数字交换机、通讯电源、汽车电子、仪器仪表等高端数字化电子整机中,在航天、航空、卫星、导弹、通讯、计算机等有高可靠性要求的军用电子设备中也是优选的元件。
1. 产品编号
例如:PA 100 D 126 M 0J
其中:PA代表聚合物固体片式铝电解电容器
100为系列号:三位阿拉伯数字,表示100系列
D为外壳号:英文大写字母,表示D壳号
126为电容量:三位阿拉伯数字,单位为(pF), 前两位代表有效数字,第三位代表有效数字后零的数目
M为容量偏差:M代表±20%;K代表±10%
0J电压代码:第一位阿拉伯数字,第二位大写英文字母,具体如下额定电压代码:
额定电压(V) 2 4 6.3 10 12.5 16
电压代号 0D 0G 0J 1A 1B 1C
2. 产品应用
(1)PA-Cap电容器在开关电源滤波电路中的应用
实验采用常用开关电源滤波线路,开关频率150kHz,输出电压5V,负载电流1A。采用∏形滤波线路,如图1所示,C1采用1000μF液体铝电解电容器,L为2μH电感。

图1 PA-Cap电容器在开关电源滤波电路中的应用
现分别用一只470μF液体铝电解电容器,2只33μF固体钽电解电容器,和一只8.2μF的PA-Cap电容器分别接在Cout位置,用示波器测试其滤波效果,结果如图2。

图2 用示波器测试的滤波效果
该产品优越的高频性能使它在高频滤波方面表现出非同寻常的能力。它在不同工作频率下替代液体铝电解电容器和钽电解电容器的容量换算如下表:
工作频率 本产品 液体铝电解电容器 钽电解电容器
100kHz 1 40 10
200kHz 1 100 12
300kHz 1 140 15
500kHz 1 160 18
结论:PA-Cap电容器与固体钽电解电容器、液体铝电解电容器相比具有更强的纹波滤除能力。
(2)数字线路高速保护电容器
在有MPU控制的数字电路中,由于电源供给线路内阻的存在,高速大负荷负载电流的急剧变化,会给电源电压带来波动,这种电压波动会引起MPU的误动作。这就需要起平流作用的低ESR电容器对线路的保护。和其他类型的电容器相比较,PA-Cap电容器的等效串联电阻最低,因此PA-Cap用作保护电容器,效果显著。

图3 PA-Cap电容器在数字线路高速保护中的应用
如图3线路,电源输出4V时,模拟80kHz的数字线路开关管导通和截至,则在线路上就会产生0~1.3A大电流跳动,示波器M上可观测到输出电压的波动。图4是加上不同种类的保护电容器后的效果图。

图4 加上不同种类保护电容器的效果图
结论:PA-Cap电容器在数字线路中有很好的平流效果,适合用作高速保护电容器。
4. 使用指南
(1)极性
PA-Cap聚合物固体片式铝电解电容器是有极性的。所以在使用之前要确认极性、切勿错置极性。如果错置极性,不仅造成短路,还会损坏电容器。
(2)电压
工作电压不要超出额定电压,否则会增大漏电流,可能会由于内部升温而损坏电容器。直流电压和纹波电压的峰值之和不得超过额定电压。
(3)温度
要在额定温度范围内使用,如果超出温度范围会导致电气特性的变化,这种潜在的损害可能会导致电容器失效。使用时不仅要关注外界环境温度,还要考虑元器件本身内部可能导致的温度升高。
(4)纹波电流
要在允许的纹波电流范围内使用。纹波电流超出额定值,会引起电容器发热,漏电流增大,减少使用寿命。即使在允许的纹波电流范围内使用,应注意当直流电压偏低时,会导致反向电压产生。
(5)电容器的存放
电容器在防潮和阳光不会直射的环境中存放,存放环境温度以5℃~30℃为宜,相对湿度低于60%RH为宜。为保持良好的焊接性能,请在本公司出厂状态下保管电容器,并尽量在开封后一次用完,如出现剩余,请重新装回包装袋中,用胶带封住开封部位。储存2年以上的电容器,在使用之前应进行烘干处理,并按1KΩ/V串接电阻,逐渐施加直流电压至额定工作电压,然后再使用。
(6)电容器的测量
急速充放电所致过大冲击电流会造成短路或增加漏电流,为此电容器漏电流测量请串接保护电阻,不要直接加载全部电压,测试其他各项参数前应串接1KΩ电阻使电容器充分放电
后再进行测量。
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